一种含铀废水处理剂及处理含铀废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种含铀废水处理剂及处理含铀废水的方法，含铀废水处理剂为镁盐、磷酸盐中的一种或两种。采用该处理剂处理含铀废水，铀的去除率高，最高可达98.4％；该方法工艺流程简单，适用pH范围广，反应条件易控制，可操性较强，具有实际应用前景。具有实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含铀废水处理剂及处理含铀废水的方法


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种含铀废水处理剂及处理含铀废水的方法。

技术介绍

[0002]铀元素是一种天然放射性的重金属元素，由于铀的放射性，会对人体及动植物造成放射性的辐射伤害，如任其排放到环境中，对环境、生物以及人类健康都会造成极其严重的危害。
[0003]含铀废水主要来源于铀矿的开采和水冶废水、铀的精制和核燃料制造废水、反应堆运行废水、反应堆燃料的后处理废水、生产放射性同位素产生的废水等。此外，工厂、核电站、实验室、核战争以及异常核事故等都会产生含铀废水。
[0004]含铀废水主要具有以下几种特征：(1)铀是衰期长的天然放射性元素，因此含铀废水属于放射性废水。(2)含铀废水成分复杂，种类繁多，含有大量的铀、镭等重金属放射性元素以及其他有毒有害化学物质。(3)废水中铀主要是以U(Ⅳ)和U(
Ⅵ
)两种价态形式及其他金属化合物或氧化物共存，其中U(Ⅳ)易于去除，因其能与无机碳形成稳定的络合物而沉淀；而U(
Ⅵ
)通常以铀酰离子(UO
22+
)的形式存在，UO
22+
可溶性较好，不容易去除，含铀废水的去除多是指对U(
Ⅵ
)及其化合物的去除。常用的含铀废水处理方法包括生物提取、吸附法、络合沉淀、膜分离、化学还原等。吸附法利用吸附剂材料将溶液中的U(VI)吸附固定到固相中，减少U(VI)的迁移，但面临着吸附后材料的处置及二次污染问题；利用化学还原法还原后稳定态的U(IV)被暴露于空气后极易被氧化形成易溶解与迁移的U(VI)；膜分离技术与传统的分离技术(如吸附、萃取、蒸馏等)相比，具有效率高、操作方便、节省空间、能耗低、物料适应性强、装置及操作简单等优点，但同时存在成本高、膜污染及处理量有限等问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在含铀废水难处理、处理工艺复杂的问题，本专利技术的目的在于提供一种含铀废水处理剂及处理含铀废水的方法。铀的污染来源于自然矿物的开发利用，基于铀污染回归自然矿物的生态修复新理念，本专利技术模拟自然界铀与磷酸盐矿化反应过程，提出磷酸盐及镁盐与铀酰离子形成沉淀和铀云母沉淀吸附诱导铀酰形成镁铀云母矿物处理含铀废水的方法，应用于含铀废水的处理。可溶性镁盐及磷酸盐提供镁离子和磷酸根离子与铀酰离子重新形成镁铀云母矿物沉淀，形成的固体沉淀物通过表面吸附作用吸附铀酰离子，达到废水中铀酰离子的固定去除，解决废水铀酰污染的问题，实现污染物回归自然矿物以长期稳定控制。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]一种含铀废水处理剂，处理剂为镁盐、磷酸盐中的一种或两种。
[0008]优选的，镁盐包括硝酸镁、氯化镁中的至少一种；进一步优选的，镁盐为硝酸镁。
[0009]优选的，磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙中的至少
一种；进一步优选的，磷酸盐为磷酸二氢钠。
[0010]在本专利技术一些优选的具体实施方式中，处理剂为硝酸镁和磷酸二氢钠的混合物。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种采用上述含铀废水处理剂处理含铀废水的方法，具体包括以下步骤：
[0012]1)将上述处理剂与含铀废水混合，进行反应；
[0013]2)分离步骤1)反应后的混合物，得到固体渣及残留液，去除固体渣实现铀的去除。
[0014]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中反应的pH值为2
‑
11；进一步优选的，pH值为3
‑
7。
[0015]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中调节反应pH的调节剂为盐酸、硫酸、硝酸、石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠中的至少一种；进一步优选的，pH的调节剂为硝酸、氢氧化钠中的至少一种。
[0016]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中反应的反应时间为1
‑
3h；进一步优选的，反应时间为1.5
‑
2.5h。
[0017]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中镁盐中Mg、磷酸盐中P与含铀废水中U的摩尔比为(0
‑
3)：(0
‑
5)：1，镁盐中Mg、磷酸盐中P摩尔数不同时为0；进一步优选的，镁盐中Mg、磷酸盐中P与含铀废水中U的摩尔比为0.5：(1
‑
4)：1；再进一步优选的，镁盐中Mg、磷酸盐中P与含铀废水中U的摩尔比为0.5：1：1。
[0018]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中含铀废水的铀浓度为20
‑
1000mg/L；进一步优选的，含铀废水的铀浓度为40
‑
800mg/L。
[0019]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤1)中反应过程需振荡；振荡在震荡器中进行。
[0020]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤2)中去除固体渣的方式为过滤。
[0021]优选的，一种处理含铀废水的方法，步骤2)中固体渣为镁铀云母矿物沉淀；进一步优选的，镁铀云母矿物沉淀的解吸率≥12％。
[0022]镁铀云母矿物沉淀的解吸率测定方法包括如下步骤：将步骤2)所得固体渣即镁铀云母矿物沉淀投加至0.1mol/L碳酸氢钠溶液中，投加量为1L碳酸氢钠溶液投加1.0g镁铀云母矿物沉淀，反应时间为2h，根据镁铀云母矿物的原始铀含量与反应后溶液中铀含量计算出镁铀云母矿物沉淀的解吸率。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术利用镁盐和/或磷酸盐沉淀
‑
吸附诱导铀成矿处理含铀废水，铀酰离子的去除率高，最高可达98.4％。
[0025]通过本专利技术的处理剂应用于含铀废水处理，形成的镁铀云母矿物沉淀具有长期稳定性，解吸率低，镁铀云母矿物沉淀的解吸率最小可达12％。
[0026]本专利技术处理含铀废水的方法工艺流程简单，适用pH范围广，反应条件易控制，可操性较强，具有实际应用前景。
附图说明
[0027]图1为镁磷铀元素的摩尔比(Mg/P/U)为(0
‑
2)：1：1时在不同pH条件下的铀的去除率图；
[0028]图2为镁磷铀元素的摩尔比(Mg/P/U)为0.5：(0
‑
4)：1时在不同pH条件下的铀的去除率图；
[0029]图3为实施例7中pH＝3、pH＝5及pH＝7条件下形成的固体沉淀物XRD图；
[0030]图4为实施例7中pH＝9、pH＝11条件下形成的固体沉淀物XRD图；
[0031]图5为实施例8在不同pH条件下的铀的解吸率图。
具体实施方式
[0032]以下通过具体的实施例对本专利技术的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到，除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铀废水处理剂，其特征在于，所述处理剂为镁盐、磷酸盐中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种含铀废水处理剂，其特征在于，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种含铀废水处理剂，其特征在于，所述磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙中的至少一种。4.一种处理含铀废水的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)将权利要求1所述的处理剂与含铀废水混合，进行反应；2)分离步骤1)反应后的混合物，得到固体渣及残留液，去除固体渣实现铀的去除。5.根据权利要求4所述的一种处理含铀废水的方法，其特征在于，步骤1)中所述反应的pH值为2
‑
11。6.根据权利要求4所述的一种处理含铀废水的方法，其特征在于，步骤1)中所述反应的pH调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令军，俞紫荆，陈迪云，阮阳，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：